航天新成果提升泥石流预警能力

发布时间:2022-05-12 15:59:15
来源: 科技日报
作者:张航 李军乐 付毅飞
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在第14个全国防灾减灾日到来之际,记者从中国航天科工集团三院获悉,该院下属航天惯性公司自主研发的泥石流地声预警仪成功问世,首批应用于甘肃、青海、新疆、云南、四川、贵州等地区。

据不完全统计,全国滑坡、崩塌、泥石流灾害点约28万处,其中泥石流占3.5%。由于泥石流爆发突然、来势凶猛,破坏性极强,易造成人员死亡和巨大的经济损失。实现泥石流的防治及报警,可极大地减少灾害带来的损失。

通常,泥石流监测所采样的因素有雨量、泥位、土壤含水率、次声等。雨量、土壤含水率为相关因素,并不能直接确认泥石流的发生;次声所接收的信号是通过空气传播,会容易产生干扰信号。加入地声后,与次声进行联合预警判断,通过监测并掌握它们的特征值,准确识别并剔除降雨、刮风、雷电等其他环境噪声,可提高报警准确率。

当前国内外泥石流地声研究资料相对陈旧,且基本没有可参考数据样本。研发团队需要解决的最大难点就是如何在不同背景和场景下,识别不同形态的信号。为此三院研发团队联合北京大学、中科院山地所、成都信息工程大学共同开展地声信号识别和泥石流预警算法攻关。2021年,团队奔赴著名的“天然泥石流博物馆”——云南蒋家沟泥石流试验场,开展泥石流地声数据采集工作,并收集了下雨、车辆、行人等复杂 环境下噪声信号,建立了详实的数据样本库,通过分析噪声及泥石流地声数据的信号特征,从信号幅度、特征频率范围与信号持续时长三个维度,结合信号时频域分析等技术,建立泥石流地声信号识别及预警模型,填补了国内近年泥石流地声预警监测研究的空白,大幅提高了泥石流预警准确率。

据团队负责人孙芳介绍,不同于安全监测系统以往的长期监测场景,泥石流地声预警仪多用于野外应急抢险的应用场景,因此,具备便携、快速布设、预警实时性和准确性高等特点。

作为我国专业从事安全监测产品研制的骨干团队,航天惯性公司自2008年成功解决汶川地震时唐家山堰塞湖超高坝体监测难题开始,就始终致力于安全监测设备的研发工作,已经为17个省市自治区、3000多个地灾隐患点构筑了安全防线,近年来先后在湖北十堰、重庆市歌乐山等处成功预警,有效避免了人员伤亡和财产损失。

(责任编辑:于昊阳)

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